Jersey框架的统一异常处理机制分析

一、背景

写这边文章源于有朋友问过java中的checked exception和unchecked exception有啥区别，当时我对其的回答是：我编程时仅用RuntimeException。其实，我说句话我是有前提的，确切的应该这么说：在成熟的开发框架下编写业务代码，我只使用或关注RuntimeException。因为，由于框架往往将异常的处理统一封装，这样以便程序员更好的关注业务代码，而业务的一些错误通常是在系统运行期间发生的，因此业务的异常通常被设计为RuntimeException的子类。

我的回答显然不能让朋友满意！因为，不管是任何一个初学java的都知道，在我们学习IO类和JDBC编程的时候，我们用了大量的try...catch...，这种反复重复的try...catch会让我们对java的异常记忆深刻！初学者往往不清楚java的异常为什么会设计成这个样子，他们通常会对异常只进行简单的处理——在catch块里面简单的把异常打印出来，用的最多的就是这个语句：

e.printStackTrace()。

我们还与一些记忆，比如数组越界这类的异常：

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 6

这也会使我们记忆犹新，因为在我们调试程序的时候，它经常出现！我们会发现这类异常并不需要在代码里用try...catch...去捕获它。

上面两个例子，其实就是朋友问到的checked exception和unchecked exception，需要try...catch...的异常是checked exception，不需要的则是unchecked exception。如果要说他们的区别，我说他们一个要try...catch...，一个不需要，这样的回答行吗？我认为这样的回答是苍白的。有同学会进一步说，try...catch很显然，是强制要求抛出异常的方法调用者显式的处理异常，那e.printStackTrace()算不算处理了异常，我认为那只算是一种简单懒惰的处理方式吧！那什么样的处理方式算是高明的，java语言设计者其实是期望发生异常后，调用者能够在catch里将异常恢复回来，使得程序能够继续执行下去。但是，“聪明的程序员都是懒惰的”呵呵，大多数情况下我们选择异常出现后只进行记录日志和UI用户提示，后面我会结合jersey框架，说说其中的统一异常处理。读到这里，有人会说，那checked exception和unchecked exception异常的区别就是，一个需要处理，一个不需要处理。这个回答正确吗？我认为是错误的！我的观点是：无论是checked exception还是unchecked exception，我们都要进行处理！

上一段，我们似乎还是没有解决checked exception和unchecked exception的区别，我认为如何给出答案并不重要，重要的是我们怎么去处理这些异常，以及我们如何在开发时使用异常。

我的观点是（Web系统开发）：

1、在框架层面封装checked exception，将其转化为unchecked exception，避免开发过程中编写繁冗的try...catch代码。
2、业务层面的开发，根据程序代码职责定义不同的RuntimeException(它就是unchecked exception，一般定义为RuntimeException的子类)
3、通过前两个观点，系统中自定义的异常将只存在unchecked exception，系统只在于客户端交换数据的上层，设置统一异常处理机制，并将一些异常转化为用户所能理解的信息传达给用户。
4、其他如业务层，数据持久层，等底层只负责将异常抛出即可，但要注意不要丢失掉异常堆栈（这一点是初学者容易犯的一个错误）。

背景说的够长了！让我们进入正题吧，看看Jersey框架的统一异常处理器是怎样使用的！

二、jersey框架的统一异常处理机制

有如下约定：

1、示例采用jersey1.x版本
2、spring版本为2.5
3、为了简单起见，示例项目不采用Maven机制

示例的业务场景说明：

1、我们通过读取一个properties配置文件，配置文件的内容为：

key1=hello
key2=iteye.com

2、发起一个http://localhost:8888/a/resources/test?n=11的GET请求，要求n为数字，且必须小于10，如果n错误，将产生一个unchecked exception错误。

3、本示例中数据访问层将读取一个文件，读取文件错误将会产生checked exception错误。

示例项目结构设计

代码片段说明

1、数据存储文件：test.properties

key1=hello
key2=iteye.com

这就是我们要读取的文件，为了简单起见，它是一个properties文件。

2、数据访问类：TestDao.java

package com.iteye.redhacker.jersey.dao;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import java.util.Properties;

import org.springframework.stereotype.Component;

import com.iteye.redhacker.jersey.exception.DaoException;
import com.iteye.redhacker.jersey.exception.ExceptionCode;

@Component
public class TestDao {
    public String sayHello() {
        ClassLoader classLoader = TestDao.class.getClassLoader();
        String iniFile = "com/iteye/redhacker/jersey/dao/test.properties";
        URL url = classLoader.getResource(iniFile);
        InputStream is;
        try {
            is = url.openStream();
        } catch (IOException e) {
            throw new DaoException(e, ExceptionCode.READ_FILE_FAILED);
        }
        Properties proper = null;
        try {
            if (proper == null) {
                proper = new Properties();
            }
            proper.load(url.openStream());
        } catch (IOException e) {
            throw new DaoException(e, ExceptionCode.READ_CONFIG_FAILED);
        } finally {
            if (is != null) {
                try {
                    is.close();
                    is = null;
                } catch (IOException e) {
                    throw new DaoException(e, ExceptionCode.COLSE_FILE_FAILED);
                }
            }
        }
        return proper.getProperty("key1") + "," + proper.getProperty("key2");
    }
}

在该类中，将checked exception全部转化为unchecked exception（我们自定义的exception），调用sayHello()方法时，不再需要try...catch...

3、业务实现类：TestService.java

package com.iteye.redhacker.jersey.service;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

import com.iteye.redhacker.jersey.dao.TestDao;
import com.iteye.redhacker.jersey.exception.ExceptionCode;
import com.iteye.redhacker.jersey.exception.ServiceException;

@Component

public class TestService {

    @Autowired
    private TestDao testDao;

    public String sayHello(int n) {
        // 业务上规定n不能大于10
        if (n > 10) {
            throw new ServiceException(ExceptionCode.MUST_BE_LESS_THAN_10);
        }
        return testDao.sayHello();
    }

    /**
     * @param testDao the testDao to set
     */
    public void setTestDao(TestDao testDao) {
        this.testDao = testDao;
    }
}

在该类中，我们抛出了一个自己的业务异常，它是一个unchecked exception。

注意：我们使用@Autowired注入了TestDao类，@Autowired是Spring提供的一个注解；我们必须提供一个要注解属性的Set方法，否则注解将失败。

4、请求接入类：TestResources.java

package com.iteye.redhacker.jersey.delegate;

import javax.ws.rs.GET;
import javax.ws.rs.Path;
import javax.ws.rs.Produces;
import javax.ws.rs.QueryParam;
import javax.ws.rs.core.MediaType;

import com.iteye.redhacker.jersey.service.TestService;
import com.sun.jersey.api.spring.Autowire;

@Path("/test")
@Autowire
public class TestResources {

    private TestService testService;

    @GET
    @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
    public String sayHello(@QueryParam("n") int n) {
        return testService.sayHello(n);
    }

    /**
     * @param testService the testService to set
     */
    public void setTestService(TestService testService) {
        this.testService = testService;
    }


}

这里是jersey定义的一个资源，我们可以这样访问这个资源:发起GET请求，访问URI为/resources/test，可以传递一个查询参数n，例如：/resources/test?n=1

注意：我们使用了@Autowire并不是Spring的一个注解，它是jersey-srping集成包的一个注解；我们必须提供一个要注解属性的Set方法，否则注解将失败。

5、统一异常处理器类：ExceptionMapperSupport.java

package com.iteye.redhacker.jersey.jaxrs;

import javax.servlet.ServletContext;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.ws.rs.core.Context;
import javax.ws.rs.core.MediaType;
import javax.ws.rs.core.Response;
import javax.ws.rs.core.Response.Status;
import javax.ws.rs.ext.ExceptionMapper;
import javax.ws.rs.ext.Provider;

import org.apache.log4j.Logger;
import org.springframework.web.context.WebApplicationContext;

import com.iteye.redhacker.jersey.exception.BaseException;
import com.iteye.redhacker.jersey.exception.ExceptionCode;
import com.sun.jersey.api.NotFoundException;

/**
 * 统一异常处理器
 */
@Provider
public class ExceptionMapperSupport implements ExceptionMapper<Exception> {
    private static final Logger LOGGER = Logger
            .getLogger(ExceptionMapperSupport.class);

    private static final String CONTEXT_ATTRIBUTE = WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE;

    @Context
    private HttpServletRequest request;

    @Context
    private ServletContext servletContext;

    /**
     * 异常处理
     *
     * @param exception
     * @return 异常处理后的Response对象
     */
    public Response toResponse(Exception exception) {
        String message = ExceptionCode.INTERNAL_SERVER_ERROR;
        Status statusCode = Status.INTERNAL_SERVER_ERROR;
        WebApplicationContext context = (WebApplicationContext) servletContext
                .getAttribute(CONTEXT_ATTRIBUTE);
        // 处理unchecked exception
        if (exception instanceof BaseException) {
            BaseException baseException = (BaseException) exception;
            String code = baseException.getCode();
            Object[] args = baseException.getValues();
            message = context.getMessage(code, args, exception.getMessage(),
                    request.getLocale());

        } else if (exception instanceof NotFoundException) {
            message = ExceptionCode.REQUEST_NOT_FOUND;
            statusCode = Status.NOT_FOUND;
        }
        // checked exception和unchecked exception均被记录在日志里
        LOGGER.error(message, exception);
        return Response.ok(message, MediaType.TEXT_PLAIN).status(statusCode)
                .build();
    }
}

在这个类里面我们处理了我们定义的unchecked exception异常，还处理了系统未知的exception(包括未知的unchecked exception和checked exception)。我们的处理方式是：a、记录异常日志；b、向客户端抛一个标准的http标准错误状态码和错误消息，由客户端对错误信息进行自行处理，值得说明的是，这种处理方式是REST所提倡的，它恰当的使用了HTTP标准状态码；

在这个类中我们还使用了spring的国际化配置组件，用于对系统抛出的错误key进行国际化转换，这有利于我们的项目国际化升级。

6、自定义异常基类：BaseException.java

package com.iteye.redhacker.jersey.exception;

/**
 * 异常基类，各个模块的运行期异常均继承与该类
 */
public class BaseException extends RuntimeException {

  /**
   * the serialVersionUID
   */
  private static final long serialVersionUID = 1381325479896057076L;

  /**
   * message key
   */
  private String code;

  /**
   * message params
   */
  private Object[] values;

  /**
   * @return the code
   */
  public String getCode() {
    return code;
  }

  /**
   * @param code the code to set
   */
  public void setCode(String code) {
    this.code = code;
  }

  /**
   * @return the values
   */
  public Object[] getValues() {
    return values;
  }

  /**
   * @param values the values to set
   */
  public void setValues(Object[] values) {
    this.values = values;
  }

  public BaseException(String message, Throwable cause, String code, Object[] values) {
    super(message, cause);
    this.code = code;
    this.values = values;
  }
}

这个类定义了项目异常类的基本模板，其他异常继承与它。值得注意的是，它巧妙的利用了国际化配置的一些特征，甚至可以抛出下面这样定义的一个错误消息，通过传递参数的方式，复用错误信息：

第{0}个{1}参数错误

7、其他异常基本差不多，只是类型不同，我们看一下DaoException.java

package com.iteye.redhacker.jersey.exception;

public class DaoException extends BaseException {

    /**
     * Constructors
     *
     * @param code
     *      错误代码
     */
    public DaoException(String code) {
        super(code, null, code, null);
    }

    /**
     * Constructors
     *
     * @param cause
     *      异常接口
     * @param code
     *      错误代码
     */
    public DaoException(Throwable cause, String code) {
        super(code, cause, code, null);
    }

    /**
     * Constructors
     *
     * @param code
     *      错误代码
     * @param values
     *      一组异常信息待定参数
     */
    public DaoException(String code, Object[] values) {
        super(code, null, code, values);
    }

    /**
     * Constructors
     *
     * @param cause
     *      异常接口
     * @param code
     *      错误代码
     * @param values
     *      一组异常信息待定参数
     */
    public DaoException(Throwable cause, String code, Object[] values) {
        super(code, null, code, values);
    }

    private static final long serialVersionUID = -3711290613973933714L;

}

它继承了BaseException，当抛出这个异常时，我们就从异常名字上直接初步判断出，错误出自Dao层。

8、errMsg.properties用于定义异常信息，来看一下：

read.file.failed=读取文件失败
read.config.failed=读取配置项失败
must.be.less.than.10=参数必须小于10
colse.file.failed=关闭文件失败
request.not.found=没有找到相应的服务
internal.server.error=服务器内部错误

三、部署及测试

你可以在本文附件里下载到源码。导入eclipse后，查看源码。

部署很简单，只要将你的tomcat/config/server.xml里加入：

<Host>
...
<Context path="/a" reloadable="true" docBase="D:/workspace/test/JerseyExceptionMapperTest/web" />

</Host>

启动tomcat就可以了！

做两个测试：
1、

2、

第1个测试，还可以在log中看到如下异常错误：

[2013-08-15 00:25:55] [ERROR] 参数必须小于10
com.iteye.redhacker.jersey.exception.ServiceException: must.be.less.than.10
    at com.iteye.redhacker.jersey.service.TestService.sayHello(TestService.java:20)
    at com.iteye.redhacker.jersey.delegate.TestResources.sayHello(TestResources.java:21)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:39)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:597)
    at com.sun.jersey.spi.container.JavaMethodInvokerFactory$1.invoke(JavaMethodInvokerFactory.java:60)
    at com.sun.jersey.server.impl.model.method.dispatch.AbstractResourceMethodDispatchProvider$TypeOutInvoker._dispatch(AbstractResourceMethodDispatchProvider.java:185)
    at com.sun.jersey.server.impl.model.method.dispatch.ResourceJavaMethodDispatcher.dispatch(ResourceJavaMethodDispatcher.java:75)
    at com.sun.jersey.server.impl.uri.rules.HttpMethodRule.accept(HttpMethodRule.java:288)
    at com.sun.jersey.server.impl.uri.rules.ResourceClassRule.accept(ResourceClassRule.java:108)
    at com.sun.jersey.server.impl.uri.rules.RightHandPathRule.accept(RightHandPathRule.java:147)
    at com.sun.jersey.server.impl.uri.rules.RootResourceClassesRule.accept(RootResourceClassesRule.java:84)
    at com.sun.jersey.server.impl.application.WebApplicationImpl._handleRequest(WebApplicationImpl.java:1483)
    at com.sun.jersey.server.impl.application.WebApplicationImpl._handleRequest(WebApplicationImpl.java:1414)
    at com.sun.jersey.server.impl.application.WebApplicationImpl.handleRequest(WebApplicationImpl.java:1363)
    at com.sun.jersey.server.impl.application.WebApplicationImpl.handleRequest(WebApplicationImpl.java:1353)

关于其他的一些测试，大家可以去尝试一下，比如故意把test.properties删除，当找不到要读取的文件时，checked exception是如何转化为我们自己定义个unchecked exception，并记录下了日志，返回给客户端标准的http错误状态码和错误信息。

四、总结

1、通过jersey框架我们不难看出，在web项目开发来讲，对于checked exception和unchecked exception的处理我们尽可能在框架层面就进行了统一处理，以便我们更加关注与业务的实现。

2、如果是非web项目，我想，程序架构设计者也应当尽量统一的处理异常；如果不做统一处理，当遇到checked exception，我们应当对其进行恰当的异常处理，而不是不是简单的做一个e.printStackTrace()的处理；如果我们不能恢复异常，那我们至少要将异常的错误信息完整的记录到日志文件中去，以便后续的程序出现故障时进行错误排查。

全文（完）